МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

РОССИЙСКАЯ МЕДИЦИНСКАЯ АКАДЕМИЯ ПОСЛЕДИПЛОМНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Т.К. ДУБИНСКАЯ, А.В. ВОЛОВА, А.А. РАЗЖИВИНА, Е.И. НИКИШИНА

КИСЛОТОПРОДУКЦИЯ ЖЕЛУДКА И МЕТОДЫ ЕЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Учебное пособие

Москва - 2004 г.

Учреждение-разработчик:

Российская медицинская академия последипломного образования.

Авторы:

Предназначение:

Учебное пособие посвящено актуальной проблеме современной гастроэнтерологии – физиологическим процессам кислотопродукции в желудке и методам ее определения. Детально, на клеточном уровне описаны физиологические механизмы кислотопродукции. Подробно изложены современные методы ее определения, даны показания к применению определенных их видов и недостатки каждого из методов.

Пособие предназначено для курсантов циклов по эндоскопии, гастроэнтерологов и хирургов.

Рецензент:

Д.м.н, профессор. кафедры гастроэнтерологии РМАПО И.Д. Лоранская.

2

3

Введение

Ритмичное выделение определенного количества соляной кислоты железами желудка является необходимым условием нормального протекания процессов пищеварения. Кислотообразование обеспечивает, по крайней мере, две важнейшие функции:

-интенсивность протеолиза в желудке за счет активации пепсиногена и денатурации белков;

-регуляцию пищеварения за счет воздействия соляной кислоты на нейрональные, эндокринные и паракринные рецепторы.

Кроме того, соляная кислота угнетает рост патогенной микрофлоры в желудке.

Нарушение кислотообразования может явиться причиной различных заболеваний желудочно-кишечного тракта. Повышение кислотопродукции сопровождается развитием так называемых кислотозависимых заболеваний: язвенной болезни, рефлюкс-эзофагита, панкреатита и т.д. Снижение кислотопродукции находится в определенной связи с развитием новообразований желудка, нарушением микрофлоры желу- дочно-кишечного тракта и, как следствие, нарушением кишечного пищеварения. Многие аспекты этой проблемы до сих пор недостаточно изучены. Логично предположить, что гиперацидность, так же как и гипоацидность, требует соответствующей коррекции, а определение кислотопродукции является обязательным методом исследования гастроэнтерологических больных.

4

Строение слизистой оболочки желудка

В слизистой оболочке желудка выделяют следующие основные структурные компоненты (рис. 1):

Рис. 1. Строение слизистой оболочки желудка

Желудочные поля и желудочные ямки выстланы однослойным высокопризматическим эпителием, имеющим сходный вид во всех отделах желудка. Поверхностный эпителий выделяет особый слизистый секрет, покрывающий всю слизистую оболочку непрерывным слоем толщиной около 0,5 мм. Основным структурным компонентом слизи являются гликопротеины, придающие ей свойство геля, обладающего эластичными свойствами. Основная функция слизистого слоя – механическая защита слизистой оболочки желудка (СОЖ) от повреждающего действия пищи и переваривания ее желудочным соком. В слизистый слой из поверхностного эпителия постоянно секретируется бикарбонат ( HCO 3− ). За счет

этого в слизистом слое существует определенный градиент рН. На поверхности, обращенной в просвет желудка, реакция кислая (рН=1,0- 2,0), в глубине у поверхности эпителия – нейтральная (рН=7,0) (рис. 2).

5

просвет желудка

гель слизи

слой бикарбонатов

поверхностные эпителиальные клетки

капилляры слизистой

артерии подслизистого слоя подслизистое сплетение

Рис. 2. Схема изменения градиента рН в слизистом слое

(Richardson C.T., 1985)

Для секреции ферментов и соляной кислоты, вырабатываемых железами желудка, в слое слизи над просветом желудочных желез формируются каналы, выстланные растворенными гликопротеинами, которые секретируются шеечными мукоцитами желез. Эти каналы могут избирательно проводить поток ионов H + в полость желудка без повреждения смежных клеток.

Железы желудка подразделяются на фундальные, кардиальные и пилорические.

Фундальные железы вырабатывают основные компоненты желудочного сока: пепсиноген и соляную кислоту. Они располагаются в своде и теле желудка. Фундальные железы состоят из 4 типов клеток: слизистых, главных, париетальных и эндокриноцитов (рис. 3).

6

Рис. 3. Строение фундальной железы желудка:

1– слой слизь-бикарбонат;

2– поверхностный эпителий;

3– слизистые клетки шейки желез;

4– париетальные клетки;

5– эндокринные клетки;

6– главные клетки;

7– фундальная железа;

8– желудочная ямка.

Слизистые клетки локализуются в шейке желез и, так же как поверхностный эпителий, имеются во всех отделах желудка. Эти клетки секретируют слизь. Очень важной функцией шеечных мукоцитов является обеспечение клеточного обновления в желудке. Они рассматриваются как камбиальные элементы эпителия желез и покровного эпителия, куда они, дифференцируясь, мигрируют. Установлено, что шеечные слизистые клетки являются одним из главных продуцентов простагландинов в желудке.

Париетальные клетки преобладают в верхней части железы. Это крупные клетки, имеющие пирамидальную форму с узкой вершиной, обращенной в просвет железы. Париетальные клетки секретируют ионы водорода и хлора, которые, соединяясь, образуют соляную кислоту.

7

Также эти клетки образуют внутренний фактор, с отсутствием которого связывают развитие пернициозной анемии.

Главные клетки располагаются в нижней части и дне железы. Они секретируют пепсиноген и желудочную липазу, устойчивую в кислой среде, а также прохимозин. В просвете желудка пепсиноген под влиянием соляной кислоты превращается в пепсин.

Эндокринные клетки располагаются среди эпителиальных клеток желез, их апикальный полюс не всегда достигает просвета железы. Эти клетки входят в состав нейроэндокринных комплексов, они секретируют полипептидные гормоны и амины, участвующие в регуляции функционирования СОЖ и пищеварении. Основными типами эндокринных клеток фундальных желез являются ECL-клетки, продуцирующие гистамин, Д-клетки, продуцирующие соматостатин, и ЕС-клетки, продуцирующие серотонин, мотилин и вещество Р.

Кардиальные железы располагаются в кардиальном отделе желудка. Эти железы выстланы слизистыми клетками, вырабатывающими мукоидный секрет, бикарбонаты и хлориды калия и натрия. Главных, париетальных и эндокринных клеток здесь немного.

Пилорические железы расположены в антральном отделе желудка. Эти трубчатые сильно извитые железы с разветвленными концевыми отделами впадают в очень глубокие желудочные ямки. Выстланы они слизистыми клетками, вырабатывающими щелочной слизистый секрет. Эти железы содержат небольшое количество париетальных и эндокринных клеток. Эндокринные клетки в основном представлены G-клетками, вырабатывающими гастрин. Основной физиологической функцией пилорических желез является нейтрализация кислого желудочного содержимого перед продвижением пищевой кашицы в тонкую кишку и подготовка ее для полостного пищеварения.

Таким образом, свод и тело желудка имеют морфологическое строение, отличающееся от такового в антральном отделе. Границы отделов нечеткие, между ними располагаются железы, имеющие промежуточное строение (интермедиарные). Ширина переходных зон в среднем составляет около 1 см. Необходимо также отметить, что анатомические отделы желудка могут не совпадать с морфологическими зонами. Так, фундальные железы в ряде случаев распространяются вплоть до препилорической зоны. С другой стороны, пилорические железы, особенно по малой кривизне, могут распространяться на тело желудка. Эти генетические особенности распространенности кислотопродуцирующей зоны оказывают определенное влияние на уровень кислотопродукции желудка у отдельных индивидуумов.

8

Секреция соляной кислоты

Соляная кислота продуцируется париетальными клетками фундальных желез, располагающихся в теле и своде желудка.

Основными стимуляторами секреции соляной кислоты в желудке являются ацетилхолин, гастрин и гистамин. Многие факторы угнетают секрецию кислоты, наиболее важные среди них – простагландины и соматостатин. Как стимуляторы, так и ингибиторы процесса секреции соляной кислоты в желудке действуют через специфические рецепторы, находящиеся на париетальных клетках. На базальной мембране париетальных клеток выявлены гистаминовые (Н2), ацетилхолиновые (М3) и гастриновые (G) рецепторы, возбуждение которых стимулирует образование соляной кислоты за счет активации тубуловезикул, содержащих Н, К-АТФ-азы.

Транспортные системы париетальной клетки, обеспечивающие секрецию соляной кислоты. Большинство клеточных мембран практически непроницаемо для ионов. Однако многие мембраны, состоящие из двойного слоя липидов, содержат белки, называемые ионными каналами. Они представляют собой белковую пору, проходящую через бислой липидов. Ионы проникают сквозь каналы пассивно, по градиенту концентраций. Для обеспечения перемещения ионов против градиента концентраций в мембранах клеток присутствуют также ионные насосы. Они используют энергию молекулы АТФ и поэтому биохимики называют ионные насосы ион-транспортирующими АТФ-азами. Основной движущей силой, обеспечивающей секрецию соляной кислоты в желудке, является протонный насос, или Н, К-АТФ-аза. Протонный насос представляет собой встроенный в апикальную мембрану париетальных клеток ионтранспортирующую АТФ-азу, которая обменивает внеклеточные ионы К+ на внутриклеточные ионы Н+. В то же время в просвет секреторного канальца по ионообменным каналам выходят ионы хлора. Таким образом, в просвете секреторных канальцев и образуется соляная кислота (рис. 4, а, б).

В дальнейшем соляная кислота выделяется в полость железы, а затем, по специальным ионным каналам, в полость желудка. При этом создается градиент рН: на поверхности геля, обращенного в полость желудка, рН – около 1,0, а на поверхности эпителия под слоем геля рН приближается к нейтральному значению. Этот феномен необходимо учитывать при выполнении эндоскопической пристеночной рН-метрии.

9

Рис. 4. Схема париетальной клетки:

а) фаза покоя:

1– секреторные канальцы;

2– тубуловезикулы;

б) фаза секреции, образование ионообменных транспортных систем:

1– секреторные канальцы;

2– ионные каналы;

3– протонный насос.

Любой уровень кислотности может быть вариантом нормы и представлять собой конституциональные особенности человека. Первичный продукт париетальных клеток имеет постоянно одинаковую концентрацию кислоты как в норме, так и при патологии. Там, где исследователи находят неповрежденные, находящиеся в функционально активном состоянии главные и париетальные клетки, чаще всего обнаруживается высокий тип кислотообразования, приближающийся к максимально возможной концентрации соляной кислоты в составе секрета. Это объясняется тем, что при изучении показателей рН в месте образования кислоты ее концентрация остается высокой за счет слабой степени нейтрализации и разведения, которые в последующем происходят с секретом желудочных желез в полости желудка. Подобная функция, с одной стороны, секреция концентрированного раствора и, с другой стороны, последующее его разведение, свидетельствует о высокой цитопротекторной функции слизистой оболочки желудка по отношению к выделяемому секрету.

10